高效液相色谱仪速率理论方程为：H = A + B/u + Cu

式中：H为理论塔板高度，A为涡流扩散项，B/u为分子扩散项，Cu为传质阻力项。

一、涡流扩散项A：

涡流扩散又称多路径扩散。

当样品注入全多孔微粒固定相填充柱后，在液体流动相的驱动下，样品分子不可能沿直线运动，而是不断改变方向，形成紊乱似涡流的曲线运动。由于样品分子在不同流路中受到的阻力不同，在色谱柱中的运行速度有快有慢，加上运行路径长短不一致，使其到达柱出口的时间不同，从而引起谱峰展宽。

1、A值计算：                       

A = 2λd_p

式中：A又称涡流扩散项系数，单位为cm。

d_p为固定相的平均颗粒直径。

λ为固定相的填充不均匀因子，由填料颗粒形状和填充技术决定。

2、影响A值的因素：

（1）A与d_p和λ有关，与流动相性质、流动相流度和组分性质无关。

采用细粒度和颗粒均匀的填料，均匀填充，可减少A值，提高柱效。

（2）流动相流速u与A值无关。

（3）在毛细管柱中只有一个流路，无涡流扩散项，故A＝0。

二、分子扩散项B/u：

纵向分子扩散是由浓度梯度引起的。当样品被注入色谱柱时，呈塞子状分布，随着流动相的推进，塞子因浓度梯度而向前后自发地扩散，从而使谱峰展宽。

1、B值计算：

B = 2γD_m

式中：B为分子扩散项系数，单位为cm²/s。

D_m为组分在流动相中的扩散系数。

γ为弯曲因子，反映固定相颗粒的几何形状对自由分子扩散的阻碍情况。对于填充柱，γ＜1。对于毛细管柱，γ = 1。

2、组分分子在液体中的扩散系数D_L≈10ˉ⁵cm²/s，在气体中的扩散系数D_g≈10ˉ¹cm²/s，D_L << D_g。当采用液体作流动相时，B≈0。

三、传质阻力项Cu：

传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。

传质阻力包括移动流动相传质阻力C_mm、滞留流动相传质阻力C_sm和固定相传质阻力C_s。因传质阻力的存在，分配不能瞬间达到平衡，从而使谱峰展宽。

1、移动流动相传质阻力C_mm：

在固定相颗粒间移动的流动相对处于不同层流的流动相分子具有不同的流速，溶质分子在紧挨固定相颗粒边缘的流动相层流中的移动速度比在中心层流中的移动速度慢，从而引起谱峰展宽。同时，有些溶质分子会从移动快的层流向移动慢的层流扩散（径向扩散），使不同层流中溶质分子的移动速度趋于一致而减少谱峰展宽。

2、滞留流动相传质阻力C_sm：

色谱柱中填充的全多孔微粒固定相颗粒内部的孔洞中充满了滞留流动相，溶质分子在滞留流动相中的扩散会产生传质阻力。对于只扩散到孔洞中滞留流动相表层的溶质分子，只需移动很短的距离就能很快返回到固定相颗粒间流动的主流路。而扩散到孔洞中滞留流动相较深处的溶质分子，会消耗更多的时间停留在孔洞中，当其返回到主流路时会引起谱峰展宽。

3、固定相传质阻力C_s：

溶质分子由两相界面到固定相内部进行分配又返回两相界面的过程中受到的阻力。

4、C值计算：

C_mm = C_mm′×d_p²/D_m

C_sm = C_sm′×d_p²/D_m

C_s = C_s′×d_f²/D_s

C = C_mm + C_sm + C_s

= C_mm′×d_p²/D_m + C_sm′×d_p²/D_m + C_s′×d_f²/D_s

式中：C为传质阻力项系数，单位为s。

C_mm′为与色谱柱内径、形状和填料性质有关的常数。

C_sm′为与k有关的常数。

C_s′为与k有关的常数。

D_m为组分在流动相中的扩散系数。

D_s为组分在固定相中的扩散系数。

d_p为固定相的平均颗粒直径。

d_f为载体上的固定液液膜厚度。

5、影响Cu值的因素：

Cu值主要取决于流动相流速和固定液量。

（1）采用细粒度的填料，可减少C_mm和C_sm。

（2）采用相对分子量较小的流动相，可减少C_mm和C_sm。

（3）降低液膜厚度d_f可减小C_s。但会使k值减小，谱带流出较早，分离度变差。

当固定液含量一定时，液膜厚度随载体比表面积的增加而降低，因此，一般采用比表面积较大的载体来降低液膜厚度。但比表面太大，会因吸附过强使峰拖尾。

（4）提高柱温可增大D_s，但会使k值减小。应控制适宜的柱温。

（5）当流动相流速u较大时，Cu是影响柱效的主要因素。

   

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